九年级物理上册第十四章欧姆定律专题训练：　特殊方法测电阻

特殊方法测电阻类型一伏阻法测电阻1.用电压表和已知阻值的电阻测定值电阻Rx的阻值,在测量时,如图1所示,将待测电阻Rx与已知阻值的电阻R0串联,用电压表V1测出已知阻值电阻R0两端的电压U1,用电压表V2测出Rx两端的电压U2,则通过R0的电流I=,可得Rx=.

图12.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值.图2中不能测出Rx阻值的电路是 ()图23.若实验室中只有一个电压表和一个已知阻值的定值电阻R0,小明设计了如图3所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整.图3(1)闭合开关S、断开S1,读出电压表示数为U1.(2)闭合开关S、S1,读出此时电压表示数为U2.(3)请写出Rx的表达式:Rx=.(用已知量和测量量表示)

(4)思考:该测量方案,电源(选填“需要”或“不需要”)具有两端电压恒定不变的特点.电路(选填“可以”或“不可以”)再串联一个滑动变阻器,以进行多次测量.

4.实验桌上提供了符合要求的电源、已调零的电压表、开关、滑动变阻器各一个(最大阻值为R0),导线若干.如图4所示,小阳利用这些器材测量未知电阻Rx的阻值.实验步骤如下:图4(1)将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,闭合开关S,读出电压表的示数U1.(2)调节滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器___________________________.

(3)根据已知条件和测量结果,写出用此方法所测得的电阻Rx的表达式:Rx=_________.

5.[2019·苏州改编]小明要测量定值电阻Rx的阻值(约十几欧),现有器材:电源(6V)、滑动变阻器、电压表、开关各一个,导线若干.小明还发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0cm、总阻值为10Ω的均匀电阻丝,还有一根带有鳄鱼夹的导线(如图5甲所示).查阅资料了解到,均匀电阻丝阻值与长度成正比.经过思考,设计了如图乙所示的电路(AB为电阻丝,C为鳄鱼夹),继续进行实验.图5(1)根据已知条件判断,电压表量程应选用______V.

(2)按照如图乙所示的电路连接好器材,多次实验测得的数据如下表所示:实验次数123AC长度/cm4.014.020.0电压表示数/V0.82.02.4求出第1次实验时电路中的电流I1=_________A;

利用表中所有数据求出待测电阻Rx=_________Ω.

类型二安阻法测电阻6.用电流表和已知阻值的定值电阻R0测待测电阻Rx的阻值,在测量时,如图6所示,将待测电阻Rx与已知阻值的电阻R0并联,用电流表A1测出通过R0的电流I1,用电流表A2测出通过Rx的电流I2,R0两端的电压的表达式U=,待测电阻Rx=.

图67.(多选)做完“伏安法测电阻”的实验后,老师向同学们提出一个问题:“如果实验中发现电压表已经损坏,那么能否借助一个稳压电源,一个已知阻值的电阻R0,加上桌面上原有仪器,测出一个未知电阻R的阻值呢?要求:(1)可以增加导线和开关;(2)电路连接好后不能改变元件的位置.”同学们积极思考,激烈讨论,提出了以下方案,请你分析一下,图7中可行的是 ()图78.[2020·益阳改编]用如图8所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中电源电压恒定,定值电阻R0的阻值已知,S为单刀双掷开关.图8(1)扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示).①___________________________;

②___________________________.

(2)Rx的表达式Rx=.(用所测量的物理量及相应的符号表示)

9.[2020·海南节选]如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器和如图9所示的电路来测量电阻Rx的阻值.闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I1;滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=.(用相关物理量的符号表示)

图910.晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值.他选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图10所示.(1)为了测出电阻Rx的阻值,请添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接.(2)开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为I1;只闭合开关S2时,电流表的示数为I2.请用I1、I2和R0表示Rx,Rx=.

图10类型三等效替代法测电阻11.用如图11所示的电路测量未知电阻的阻值.其中,Rx是待测电阻(阻值大约几百欧),R是滑动变阻器,R0是电阻箱(电阻箱的最大电阻值大于Rx).图11(1)请根据实验电路图把下列主要实验步骤补充完整.①按电路图连好实物电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大.②闭合开关S前,滑片P应置于(选填“a”或“b”)端.

③闭合开关S.④闭合开关,调节滑片P,使电压表指针指在适当的位置,记下此时电压表的示数U.

⑤先断开开关,再闭合开关,保持_________的电阻不变,调节,使电压表的示数仍为U.

(2)读出此时电阻箱的阻值为R1,则待测电阻Rx=.

参考答案1.U1R02.B[解析]只用电压表和阻值已知的定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值,需要将R0和Rx串联,用电压表分别测两者两端的电压,借助R0求出电路中的电流,再利用欧姆定律求出Rx.由于只有一只电压表,两者的电压不能同时测量,需要借助一个隐含条件:电源电压不变,利用串联电路的电压特点计算不能直接测量的电压.如图B所示电路中,不管S断开还是闭合,电压表总是测电路两端的总电压,即电源电压,不能测出Rx的阻值.3.(3)U1R0U2-U[解析](3)在步骤(2)中,电压表测电源电压,即电源电压为U2;在步骤(1)中,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Rx两端的电压为U1.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压:U0=U2-Ux=U2-U1;因串联电路中各处的电流相等,所以,I=U0R0=UxRx,即U2-U1R0=U1Rx,解得:Rx=U1R0U2-U1.(4)该方案的主要思路:利用开关S1闭合时电压表的示数得出开关S1断开时电阻R0和Rx的总电压,从而通过计算得出Rx的阻值.该方案开关S1闭合时,电路发生改变,若此时电源两端的电压与开关S1断开时的电压不同,则开关S1闭合时电压表的示数不能表示S1断开时电阻R0和R4.(2)连入电路中的电阻为0,读出电压表的示数U2(3)U[解析](1)将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,闭合开关S,读出电压表的示数U1.(2)调节滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路中的电阻为0,记下电压表的示数U2.(3)在步骤(2)中电压表的示数U2即为电源电压,在步骤(1)中,根据串联电路的电压规律,R0两端的电压为U2-U1,则电路中的电流:I=U2-U1R0,由I=UR变形可得未知电阻的表达式:Rx5.(1)0~3(2)0.414[解析](1)电阻丝全部接入电路,阻值不超过待测电阻,所以其两端电压不会超过电源电压的一半,电源电压为6V,所以电压表示数不超过3V.(2)AC电阻丝与待测电阻串联,电压表测AC两端的电压,第1次测量,AC部分的电阻:R1=420×10Ω=2Ω,由欧姆定律,第1次实验时电路中的电流:I1=U1R1=0.8V2Ω=0.4A,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,待测电阻:Rx1=U-U1I1=6V-0.8V0.4A=13Ω;第2次测量,AC部分的电阻:R2=1420×10Ω=7Ω,由欧姆定律,第2次实验时电路中的电流:I2=U2R2=2V7Ω=27A,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,待测电阻:Rx26.I1R0I7.AC[解析]A选项中,电源电压不变,与R并联的开关闭合时,测出电路中的电流,由欧姆定律求出电源电压,然后断开该开关,测出电路中的电流,由串联电路电压特点与欧姆定律求出待测电阻阻值,方案可行.C选项中,只闭合干路开关,可以测出流过电阻R0的电流I0,电源电压U=I0R0;再闭合支路开关,可以测出两电阻并联后的总电流I,则流过电阻R的电流IR=I-I0;因为I=UR,所以电阻阻值R=URIR=UIR=I08.(1)①开关S接a时,记录电流表的示数I0②开关S接b时,记录电流表的示数Ix(2)I0[解析](1)①开关S接a时,记录电流表的示数I0;②开关S接b时,记录电流表的示数Ix.(2)在步骤①中,为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,由欧姆定律可知,电源电压:U=I0R0;在步骤②中,为Rx的简单电路,电流表测通过Rx的电流,由欧姆定律可知,电源电压:U=IxRx;因电源电压不变,故有I0R0=IxRx;Rx=I09.I1RI